轧钢机控制系统PLC设计

电气可编程控制 CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 电器与可编程控制器课程设计 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目：轧钢机的PLC控制设计 二级学院（直属学部）：延陵学院 专业：电气工程及其自动化 班级： 07电Y2 学生姓名： 许双 学号： 07121130 指导教师姓名： 史建平 职称： 副教授 评阅教师姓名： 史建平 职称： 副教授 2010 年 1 月 12 日 电器与可编程控制器课程设计任务书 延陵学院 专业：电气工程及其自动化 班级：07电Y2 学生姓名 许双 指导老师 史建平 职称 副教授 课题名称 轧钢机的PLC控制设计 课题工作内容 工作内容： 1、熟悉课题工作原理。 2、设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 论证，系统建立。 3、电气原理控制设计。 4、元器件选择。 5、梯形图设计（控制 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ）。 6、完成设计图纸。 7、完成设计任务书。 8、设计测评。 指标（目标）要求 达到设计课题的控制要求，上机调试PLC控制程序，打印PLC程序，计算机绘图。 进程安排 第一周，周1-2下达任务，收集资料，设计准备。 第一周，周3-4方案确定。 第一周，周5-6电气原理控制设计，元器件选择。 第二周，周1-2周梯形图设计（控制分析），上机调试。 第二周，周3完成设计图纸，完成设计任务书，设计测评。 主要参考文献 (1)​ 《可编程控制应用技术》廖常初，重庆大学出版社 (2)​ 《可编程控制应用技术实训指导》李俊秀，化学工业出版社 (3)​ 《电器控制》 李仁，机械工业出版社 地点 秋白楼A508教室 起止 日期 2010.1.12——2010.1.20 指导教师：史建平 10年1月12 日 目 录 第一章 绪 论 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 4 第二章 课题介绍 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 5 第三章 控制要求 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 5 第四章 硬件设计 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 6 4.1 整体框架图 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 6 4.2 控制原理图 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 6 4.3 硬件选择 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 7 第五章 软件设计 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 8 5.1 控制流程 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 8 5.2 I/O地址 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 8 5.3 梯形图 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 9 第六章 调 试 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 12 第七章 小 结 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 13 第八章 附 录 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 13 8.1 图纸 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 14 8.2 总梯形图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 15 8.3 参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 16 第一章 绪论 随着科学技术的不断发展，人们的日常生活和生产活动大量的使用自动化控制，不仅节约了人力资源，而且很大程度的提高了生产效率，又进一步的促进了生产力快速发展，并不断的丰富着人们的生活。 　　早期的自动控制系统是依靠继电-接触器来实现的，其特点是：结构简单、价格低廉、抗干扰能力强，可以实现集中控制和远距离控制，但是其采用固定接线，通用性和灵活性差；又采用触点的开关动作，工作频率低，触点易损坏，可靠性差。 　　可编程控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、半导体集成技术、自动控制技术、数字技术和通信网络技术发展起来的一种通用工业自动控制装置。它面向控制过程、面向用户、适应工业环境、操作方便、可靠性高，成为现代工业控制的三大支柱之一。PLC控制技术代表着当前程序控制的先进水平，PLC装置已成为自动化系统的基本装置。 　　可编程逻辑控制器PLC具备逻辑控制、定时、计数等功能，编程语言采用直观的梯形图语言，软件更改方便，通用性和灵活性好。 　　目前，可编程控制器PLC主要是朝着小型化、廉价化、标准化、高速化、智能化、大容量化、网络化的方向发展，与计算机技术相结合，形成工业控制机系统、分布式控制系统，现场总线控制系统，这将使PLC的功能更强，可靠性更高，使用更方便，适用范围更广。 本设计是基于PLC的轧钢机控制系统，利用传感器S1来 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 传送带上有无钢板，若S1有信号（即开关为ON），表示有钢板，电机M3正转，信号指示灯MZ亮。S1的信号消失（即为OFF），检测传送带上钢板到位的传感器S2有信号（为ON），表示钢板到位，电磁阀动作，指示信号灯YU1亮，电机M3反转，指示信号灯MF亮。此时，Y给一向下压下量，S2信号消失，S1有信号，电机M3正转……如此重复上述过程。 第二章 课题介绍 钢铁的用途十分广阔,在国民经济中起着极为重要的作用。可以说,钢铁生产水平是衡量一个国家工业、农业、国防和科学技术水平的重要标志。由于科技的进步和人们生活水平的提高，生产设备和产品的更新，人们对钢材的产量和质量提出了更高的要求，为了提高生产率，降低原材料和能源的消耗及产品的成本。需要进一步完善轧钢设备制造水平，在这种形势下设计新型的轧钢机对其原有的钢铁生产线进行技术更新是非常必要的。 随着计算机控制技术的不断完善和发展,在冶金生产中,通过采用新的控制思想和新的行算机控制手段,以提高产品质量带来更大的经济效益,这是冶金生产的技术进步的必的计算机控制手段,以提高产品质量带来更大的经济效益,这是冶金生产的技术进步的必由之路。 第三章 控制要求 3.1 工作原理 当启动按钮按下，电机M1、M2运行，传送钢板，检测传送带上有无钢板的传感器S1有信号（为ON），表示有钢板，则电机M3正传，S1的信号消失（为OFF），检测传送带上钢板到位后的传感器S2有信号（为ON），表示钢板到位，电磁阀Y2动作，电机M3反转。Y1给一向下压下量，S2信号消失，S1有信号，电机M3正传，S1信号消失。重复直至Y1给出三个向下压下量后，若S2有信号，则停机，需重新启动。 3.2 控制方案 1)轧钢机控制系统电动机均由交流接触器完成起,停控制,电机M3要采用正,反转控制. 2)轧钢机系统中设两个传感器 一个检测有无钢板，还有一个检测钢板是否到位 3)负载回路和控制回路以及PLC控制回路采用熔断器,实现短路保护. 4) PLC选用继电器输出型. 5) PLC自身配有24V直流电源,外接负载时考虑其供电容量.PLC接地端采用第三种接地方式,提高抗干扰能力. 第四章 硬件设计 4.1 整体框架 图（4-1） 4.2 控制原理图 图（4－2） 4.3 硬件选择 PLC型号： 本设计中PLC选用的是三菱FX2n系列， 本设计中有输入/输出点是3输入/9输出 考虑到15％的备用点 则需输入点：3*（1+15%）=3.45，取整数4 输出点：9*（1+15%）=10.35 取整数11 所以选用FX2n－32MR的PLC 拖动电动机M： 5.5kW、AC380V、11.6A、1440r/min。 熔断器FU： IFU≧2IN 其中：IFU是熔断器熔体的额定电流 IN是电动机的额定电流 IFU≧2*11.6=23.2A 所以熔断器选用RT14—32型号。 热继电器： IRT=(0.95～1.05)IN 其中：IRT是热继电器的额定电流 IN是电动机的额定电流 IRT=(0.95～1.05)*11.6=11.02A～12.18A 所以热继电器选用JR16—20/3型号。 接触器： IC=PN／（KUN） 其中：IC是接触器触头电流 PN是电动机额定功率 K是经验系数一般取1～1.4 UN是电动机额定电压 IC=5.5*1000/[（1～1.4）*380]=10.33A～14.47A 所以接触器选用CJ10—20型号。 指示灯HL： 0.25W,DC24V. 电磁阀Y1: 100mA,AC220V. 第五章 软件设计 5.1 控制流程图 图（5－1） 5.2 I/O 端口地址分配 图（5－2） 5.3 梯形图 1）按下SB1,电机M1，M2转动 2）检测传送带上有无钢板 3）检测钢板是否到位 4）每1sM1有1个上升沿 5）检测传送带上钢板到位后给计数器赋值 6）Y1冲压次数 7）C3计数4次 8）冲压3次后，第4次对C0、C1、C2清零且M0得电，程序全部复位 9）启动时对C3清零 第六章 调试 本设计是利用两个传感器来检测外来信号的，从而实现对主电路的控制功能。利用传感器S1来检测传送带上有无钢板，若S1有信号（即开关为ON），表示有钢板，电机M3正转，信号指示灯MZ亮。S1的信号消失（即为OFF），检测传送带上钢板到位的传感器S2有信号（为ON），表示钢板到位，电磁阀动作，指示信号灯YU1亮，电机M3反转，指示信号灯MF亮。此时，Y给一向下压下量，S2信号消失，S1有信号，电机M3正转……如此重复上述过程。 其操作过程如下：启动按钮SD接通，M1、M2运行。S1为“ON”表示有钢板，M3正传；S1为“OF”，S2为“ON”。表示钢板到位，电磁阀Y1灯亮，电机M3反转； Y1给一向下压下量，S2信号消失，S1有信号，电机M3正转……重复步骤1；Q0.1第一次接通，A亮；Q0.1第二次接通，A，B亮；Q0.1第三次接通，A，B，C亮；然后在断开Q0.1时，Y1灯灭，A，B，C全灭。“M2”灯亮送走钢板。再次按下启动按钮SD，系统停止工作。 由于时间和知识掌握的不够全面等各种原因，所以，调试过程不是非常成功总结了调试中遇到的问题，首先，有部分参数设置的不够精确，还有一些现象不能够完全的演示出来。但我在以后的学习过程中会注重这方面的学习，争取在做毕业设计的时候能给自己一个满意的答案。 第七章 小结 短短两周多的课程设计很快就过去了，自己的设计也最终完成了，当看到自己设计的东西成功的时候，一种小小的成就感油然而生。下面是对本次设计的一点 心得体会 决胜全面小康心得体会学党史心得下载党史学习心得下载军训心得免费下载党史学习心得下载 。 回顾起此次设计，我感概颇多，从开始到完成我对PLC这门课的了解也从理论扩展到了实践，在整整两个多星期的日子里，可以说遇到过很多问题，但是在不断的查找资料，学习研究，请教老师下一个个问题都得到了解决从而也学到很多的的东西，。通过这次设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固. 其实有些简单的问题理论上都很清楚，但做起来就没有想到，等到解决后才发现其实很简单。比如：同一编号的“继电器线圈”只能出现一次，通常不能重复使用。这些在心里面很清楚，但实际设计时却出现了这个错误，M2线圈对应的Q0.2刚开始时被重复使用了，使得结果始终不对，最后在和同学的探讨下解决了，加了中间继电器后就不会出现这些问题了。还有些其他的小问题也在实验的过程中慢慢地解决了。 这次设计锻炼了我们独立分析问题，解决问题的能力。学会了如何将抽象的问题、概念用实际的东西来实现。从一开始的犹豫、迷茫到现在的坚定、果断，这个转变的过程让我受益匪浅。遇到问题时，有效的解决方法固然是重要的，但如果只停留在“纸上谈兵”却踌躇不前的话，问题是永远也解决不了的，方法只有试过了才会知道好不好。毕竟“言辞只是树叶，行动才是果实”。相信在日后的学习生活中我也会不断的增强自己的实践能力。 附 录 1）轧钢机控制系统图 2）总梯形图 3）参考文献 ［1］ 史国生主编 《电气控制与可编程控制器技术》 化学工业出版社 ［2］吴作明主编 《PLC开发与应用实例详解》 北京航空航天大学出版社 ［3］王阿根主编 《电器可编程控制原理与应用》 清华大学出版社 ［4］陈建明主编 《电气控制与PLC应用》 电子工业出版社 ［5］ 三菱主编 《FX可编程控制器编程手册》 ［6］高钦和主编 《可编程控制器应用技术与设计》 人民邮电出版社